Supernovas: en el futuro usaremos ondas gravitacionales para detectarlas

Imagen de Hubble de la nebulosa M1-67. En el centro se observa la estrella de Wofl-Rayet WR 124.

Un equipo de científicos simuló tres supernovas de colapso de núcleo utilizando supercomputadoras de toda Australia. Estas revelaron información importante sobre la explosión de estrellas masivas y nuevos métodos para la siguiente generación de detectores de ondas gravitacionales. Los detalles fueron publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



Supernovas simuladas
Las supernovas de colapso de núcleo son las muertes explosivas de estrellas masivas al final de su vida. Estos representan uno de los fenómenos más luminosos del universo. Una supernova de este tipo produce el nacimiento de agujeros negros o estrellas de neutrones.

Para el estudio, se consideraron tres estrellas Wolf-Rayet, que son estrellas masivas, calientes y evolucionadas que han perdido completamente su hidrógeno exterior y fusionan helio en elementos más pesados.
"Nuestros modelos son 39 veces, 20 veces y 18 veces más masivos que nuestro sol”, indica Jade Powell, autor principal del estudio. Además, agrega que la más masiva de todas es especialmente relevante porque se le añadió rotación. Por lo general, las simulaciones de supernovas no toman en cuenta los efectos de la rotación.

Mientras que los dos modelos más masivos produjeron explosiones impulsadas por neutrinos, las cuales produjeron estrellas de neutrones de masa relativamente alta.

El modelo de menor masa no consiguió explotar, emitiendo ondas gravitacionales de menor amplitud. Sin embargo, la frecuencia de estas ondas se encuentra en el rango más sensible de los detectores de ondas gravitacionales.

Por otro lado, el modelo más masivo, que rotaba rápidamente y explotó, mostró grandes amplitudes de ondas gravitacionales que harían que fuese detectable a casi 6,5 millones de años luz por la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales, como el Telescopio Einstein.

Futuros detectores de ondas gravitacionales
Los futuros detectores de ondas gravitacionales estarán diseñados para tener una alta sensibilidad. Estos, posiblemente, podrían detectar una supernova de colapso de nucleo. De ser así, este tipo de supernova podría convertirse en el primer objeto en observarse simultáneamente en luz electromagnética, neutrinos y ondas gravitacionales.

La importancia del estudio en cuestión radica en la información que otorgan las simulaciones. Al conocer cómo lucirán las ondas gravitacionales de estas supernovas, podemos predecir lo que verán los detectores cuando explota una estrella y cuáles serán sus propiedades observables.https://nmas1.org/news/2020/05/12/supernova-gravitacional